CN102729986A

CN102729986A - 汽车双电源管理系统

Info

Publication number: CN102729986A
Application number: CN2011100849753A
Authority: CN
Inventors: 钱康荣
Original assignee: SHANGHAI RONGFU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI RONGFU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种整车在长时间停放后能够正常起动的汽车双电源管理系统，其技术方案是包括主电源模块及由所述主电源模块控制的主蓄电池和发电机；所述主电源模块设有检测单元和控制单元，所述检测单元用来检测主蓄电池参数，所述控制单元接收检测单元的参数信息进行分析，然后发出相应处理指令，所述主电源模块还控制有副蓄电池；所述检测单元还用来检测副蓄电池、整车行驶负载状态的参数；所述控制单元根据接收的所述检测单元的参数对所述主、副蓄电池之间连通或断开进行管理以及对所述主、副蓄电池进行充放电管理；本发明智能化程度高，节能环保。

Description

汽车双电源管理系统

技术领域

本发明涉及汽车的电子系统，特别是一种汽车的整车电源管理系统。

背景技术

目前已公开的现有技术中，汽车的电源管理系统通常采用单电源管理系统，这样当车辆长期停放以后，蓄电池会自动放电，造成电压不足无法启动发动机。公开号CN101159340专利文献采用单电源管理系统通过控制整车静态电流，也就是说在车辆停放状态时，通过关闭与车辆安全无关的用电设备，从而降低静态电流对于蓄电池电量的损耗，来保证车辆停放后可正常启动，但该技术方案实际解决的是减少蓄电池耗电量来保证启动发动机的点火电压，没有解决车辆长期停放以后蓄电池电压不足无法启动发动机的技术问题。

随着汽车工业的高速发展,车辆自带的用电设备不断增加，例如娱乐电子设备，车辆安全报警装置、控制模块的增加等，这样车辆传统的单电源常常处于超负载工作状态，大大降低了蓄电池的使用时限。另外，传统电源管理系统结构简单，充电效率低，工作负载能力较弱，缺少体现节能减排经济效益理念，传统电源系统管理模式主要以检测蓄电池电压信号作为参考，忽略能量回收系统理念，缺少智能化管理体系要求，当车辆处于空挡行驶状态、刹车状态，低负载状态时车辆发动机产生的电能却没有收集，不利于环保，不符合节能减排的要求。公开号CN101159340的专利文献采用单电源管理系统，该技术方案先给负载分成若干等级，通过检测模块检测蓄电池的状态，如果蓄电池状态不好，控制模块逐步按等级切断部分舒适性负载，同时调节发电机的输出功率和输出电压给蓄电池充电，从而恢复蓄电池的正常状态，但该技术方案的检测模块仅是检测蓄电池电压信号的参数，缺乏对车辆处于空挡行驶状态、刹车状态，低负载状态参数的检测，不能解决在前述行驶状态对车辆的电能进行收集，没有考虑节能减排的问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明首要解决的技术问题是提供了一种整车在长时间停放后能够正常起动的汽车双电源管理系统；其次是提供了一种当整车处于空挡行驶状态、低负载行驶状态、踩刹车状态时能够给蓄电池充电的汽车双电源管理系统；第三，提供了一种利用太阳能给蓄电池充电的汽车双电源管理系统。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案是：汽车双电源管理系统，包括主电源模块及由所述主电源模块控制的主蓄电池和发电机；所述主电源模块设有监测单元和控制单元，所述监测单元用来检测主蓄电池参数，所述控制单元接收监测单元的参数信息进行分析，然后发出相应处理指令，所述主电源模块还控制有副蓄电池；所述监测单元还用来检测副蓄电池、整车行驶负载状态的参数；所述控制单元根据接收的所述监测单元的参数对所述主、副蓄电池之间连通或断开进行管理以及对所述主、副蓄电池进行充放电管理；当所述监测单元检测到所述主蓄电池损坏故障时，所述控制单元发出更换所述主蓄电池的预警提示；当所述监测单元检测到所述主蓄电池严重亏电状态时，所述控制单元发出连接所述副蓄电池的预警提示；所述主、副蓄电池的连通或断开状态包括由所述控制单元发出指令自动连接、通过手动开关强制连接以及禁止连接方式。

本发明解决上述次要技术问题所采用的技术方案是：汽车双电源管理系统，包括主电源模块及由所述主电源模块控制的主蓄电池和发电机；所述主电源模块设有监测单元和控制单元，所述监测单元用来检测主蓄电池参数，所述控制单元接收监测单元的参数信息进行分析，然后发出相应处理指令，所述主电源模块还控制有副蓄电池；所述监测单元还用来检测副蓄电池、整车行驶负载状态的参数；所述控制单元根据接收的所述监测单元的参数对所述主、副蓄电池之间连通或断开进行管理以及对所述主、副蓄电池进行充放电管理；所述整车行驶负载状态包括空挡行驶状态、低负载行驶状态、踩刹车状态；当所述监测单元检测到整车处于空挡行驶状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业；当所述监测单元检测到整车处于低负载行驶状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业；当所述监测单元检测到整车处于踩刹车状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业。

本发明解决上述第三种技术问题所采用的技术方案是：汽车双电源管理系统，包括主电源模块及由所述主电源模块控制的主蓄电池和发电机；所述主电源模块设有监测单元和控制单元，所述监测单元用来检测主蓄电池参数，所述控制单元接收监测单元的参数信息进行分析，然后发出相应处理指令，所述主电源模块还控制有副蓄电池；所述监测单元还用来检测副蓄电池、整车行驶负载状态的参数；所述控制单元根据接收的所述监测单元的参数对所述主、副蓄电池之间连通或断开进行管理以及对所述主、副蓄电池进行充放电管理；还包括太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能电池板以及电流控制转化装置；所述电流控制转化装置把太阳能电池板采集的直流电转化成额定电流给所述主、副蓄电池充电。

本发明的技术效果是：通过增加副蓄电池与主蓄电池形成双电源，当主蓄电池严重亏电时，主、副蓄电池可以连接，使点火蓄电池有足够电压，正常启动车辆发动机；在车载用电设备不断增加的情况下，主、副蓄电池形成双电源能更好解决超负载问题，延长了蓄电池的使用时间；通过监测单元对车辆行驶状态参数的检测，控制单元分析检测的数据，根据车辆不同的行驶状态，指令发电机给主、副蓄电池充电，有效地回收更多的存储能量，本技术方案通过电源的智能化管理，充电效率达到90%以上，并且降低油耗，减少CO₂的排放，能量回收率高，极大地降低了车辆能耗，减轻电源系统超负载工作状态，实现了节能减排的环保目标。

附图说明

图1是本发明原理框图；

图2是本发明中监测单元的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明，进一步阐明本发明的优点及相对于现有技术的贡献。

如图1、2所示，本发明的主电源模块包括主蓄电池和副蓄电池，还包括监测单元和控制单元（MCU）。监测单元不断地检测主、副蓄电池的状态，获得的参数，传送到控制单元（MCU），经过软件分析，控制单元（MCU）发出指定对主、副蓄电池进行充放电管理，使主、副蓄电池处于最佳的工作状态。当车辆长期停放以后，再次准备启动车辆时，汽车钥匙处于ON 档时，整车通电，此时监测单元检测主蓄电池（点火蓄电池）参数，发送到控制单元（MCU），经过软件分析，如果控制单元（MCU）确认主蓄电池损坏故障，控制单元（MCU）发出预警提示，通过LED显示模块在车内可视屏幕显示以提醒驾驶人员更换主蓄电池指令，此时驾驶人员可以更换主蓄电池，排除故障；如果控制单元（MCU）确认主蓄电池严重亏电状态，控制单元（MCU）发出预警提示，通过LED显示模块在车内可视屏幕显示给驾驶人员并由所述控制单元（MCU）发出指令控制继电器为吸合状态，使主、副蓄电池自动连接，保证主蓄电池（点火蓄电池）达到足够电压使整车长时间停放后能够正常起动发动机；如果控制装置出现故障不能自动连接，此时驾驶人员可以采用双电源管理系统控制器的手动开关进行人工操作，强制把主蓄电池与副蓄电池进行连接；如果监测单元检测到主、副蓄电池有漏液，液面低于安全值等情况，控制单元（MCU）确认主、副蓄电池不安全，发出预警提示，通过LED显示模块在车内可视屏幕显示给驾驶人员禁止连接。此外主、副蓄电池本身故障或者主、副蓄电池与继电器的连接故障，通过监测单元检测，发送到控制单元（MCU），控制单元（MCU）通过LED显示模块在车内可视屏幕显示给驾驶人员故障报警信号，提示驾驶员进行人工处理阶段，解除安全隐患。

监测单元不仅检测主、副蓄电池的实时参数，还实时检测车辆行驶负载状态下的各项参数，并由控制单元（MCU）进行分析管理。当车辆发动机处于工作状态，监测单元检测到变速箱处于空挡行驶状态时，发送参数信息到控制单元（MCU），经过软件分析，发送指令控制继电器为吸合状态，通过继电器的吸合把主、副蓄电池的正极互相连接，实现发电机给主、副蓄电池进行充电；当车辆发动机处于工作状态，如果驾驶人员没有开启会开启很少车载娱乐信息系统（娱乐信息负载），监测单元检测到车辆处于低或空负载状态时，同时通过电压传感器或者电流传感器不断检测蓄电池的工作状态及参数，经过电压传感器或者电流传感器检测到的信号值传输给控制单元（MCU），通过控制单元（MCU）软件分析，发送指令控制继电器为吸合状态，通过继电器的吸合把主、副蓄电池的正极互相连接，实现发电机给主、副蓄电池进行充电；当车辆处于刹车状态时，汽车离合器分开，发电机仍然还在处于工作状态，监测单元检测到刹车状态，通过控制单元（MCU）软件分析，发送指令控制继电器为吸合状态，通过继电器的吸合把主、副蓄电池的正极互相连接，实现发电机给主、副蓄电池进行充电。

如果车辆自身带有太阳能电池板的情况下，本技术方案预留有接口，可以控制太阳能电池板采集的直流电转化成额定电流给所述主、副蓄电池充电。

Claims

1.汽车双电源管理系统，包括主电源模块及由所述主电源模块控制的主蓄电池和发电机；所述主电源模块设有监测单元和控制单元，所述监测单元用来检测主蓄电池参数，所述控制单元接收监测单元的参数信息进行分析，然后发出相应处理指令，其特征在于所述主电源模块还控制有副蓄电池；所述监测单元还用来检测副蓄电池、整车行驶负载状态的参数；所述控制单元根据接收的所述监测单元的参数对所述主、副蓄电池之间连通或断开进行管理以及对所述主、副蓄电池进行充放电管理。

2.根据权利要求1所述的汽车双电源管理系统，其特征在于当所述监测单元检测到所述主蓄电池损坏故障时，所述控制单元发出更换所述主蓄电池的预警提示。

3.根据权利要求1所述的汽车双电源管理系统，其特征在于当所述监测单元检测到所述主蓄电池严重亏电状态时，所述控制单元发出连接所述副蓄电池的预警提示。

4.根据权利要求1所述的汽车双电源管理系统，其特征在于所述主、副蓄电池的连通或断开状态包括由所述控制单元发出指令自动连接、通过手动开关强制连接以及禁止连接方式。

5.根据权利要求1所述的汽车双电源管理系统，其特征在于所述整车行驶负载状态包括空挡行驶状态、低负载行驶状态、踩刹车状态。

6.根据权利要求5所述的汽车双电源管理系统，其特征在于当所述监测单元检测到整车处于空挡行驶状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业。

7.根据权利要求5所述的汽车双电源管理系统，其特征在于当所述监测单元检测到整车处于低负载行驶状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业。

8.根据权利要求5所述的汽车双电源管理系统，其特征在于当所述监测单元检测到整车处于踩刹车状态时，所述控制单元发出指令使所述主、副蓄电池相连接并由所述发电机进行充电作业。

9.根据权利要求1所述的汽车双电源管理系统，其特征在于还包括太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能电池板以及电流控制转化装置。

10.根据权利要求9所述的汽车双电源管理系统，其特征在于所述电流控制转化装置把太阳能电池板采集的直流电转化成额定电流给所述主、副蓄电池充电。